search 

Official Publication of:

Find all of your industry-related resources in one spot. Visit the POWER STORE (HTTP://STORE.POWERMAG.COM/?LIMIT=24) now.

Simulators: here today, obsolete tomorrow? One Platform.Infinite Solutions.

> Learn More

Home (http://www.powermag.com)  /  Instrumentation & Controls (http://www.powermag.com/category/instrumentation-controls/) /Efficient Use of Power Plant Process Data Improves Asset Management

Menu Follow Us

PRINT MODE : ON

Save to myPOWER

Efficient Use of Power Plant Process Data Improves Asset Management09/01/2016 | Enrique Herrera

Asset data is crucial in the power generation industry. Without it, utilities are forced to speculate about how long their assets will last, when theywill need repair, and which strategies will maximize plant efficiency. With it, plant owners have the tools to drive down operational andmaintenance costs while ensuring highly reliable power delivery.

Strategic Power Systems Inc. (SPS) is one company that has helped power plant owners, operators, and original equipment manufacturers(OEMs) in the power industry make better-informed business decisions on the performance and operational readiness of their equipment. SPScollects data from operating power plants, field service technicians, independent power producers, and independent service providers to theenergy industry. It uses that data to deliver unbiased, third-party, industry standard performance metrics and benchmarking statistics. Itsoperational reliability analysis program (ORAP) and ORAP database offer a wide variety of detailed performance data.

Importance of Data

Databases of historical and real-time operational data like ORAP offer plant operators and maintenance personnel the tools and data they needto predict equipment performance and manage the reliability and maintainability of their capital-intensive equipment. This capability paysmultiple dividends. For example, one part of SPS’s service tracks spare parts and records how old the parts are in operational age, how manytimes they’ve been repaired, and at what cost.

“A large fleet of assets might have tens of millions of dollars worth of spare parts,” said Tom Christiansen, senior vice president for SPS. “If thatcustomer can save 10% in parts cost by managing their usage more efficiently, there is a big return on their investment.”

As market conditions change and technologies evolve, however, so too do the needs of the power industry. Initially, SPS compiled performancedata in Excel files in a time-consuming and error-prone process. Today’s markets demand a more efficient data collection process and moreaccurate results.

So, SPS formed a partnership with OSIsoft and MapEx Performance Monitoring to deliver a new level of data-driven solutions to the energymarket, allowing intelligent data-driven decisions. OSIsoft’s PI System collects, analyzes, visualizes, and shares time-series data from multiplesources. MapEx adds state-of-the-art heat balance analysis and thermal performance evaluation to the SPS reliability database.

Working together, the three firms are taking advantage of automated data capture and transformation; advanced analytics; reliability,availability, and maintainability (RAM) benchmarking; and thermal performance monitoring to help customers minimize manual work, enhancedata accuracy and fidelity, and gain timely access to performance metrics. A detailed operational history, including thermal performance, plays akey role in evaluating equipment condition and in setting maintenance intervals.

Linking Data to Decisions

In the past, it was difficult to correlate reliability with thermal performance because the data often resided in disparate databases. One of themost labor-intensive tasks in performing data analytics for reliability analysis is the effort to create a consistent set of data to submit to theanalysis.

MapEx performance monitoring software uses the PI System’s Asset Framework to access measured data from multiple gas turbines at multiplesites without the need to know how the data was collected, the tag names, or the units of measure used at the sites. MapEx can calculatecomplex performance parameters, such as corrected power, heat rate, compressor efficiency, inlet airflow, and firing temperature, usingidentical analytics for each site. It can then report the results in the format that is familiar to the site. At the same time, an asset manager is ableto pull up results for all sites in the same units of measure to simplify analysis.

For example, Figure 1 shows MapEx-calculated baseload firing temperatures over three months for two gas turbines at the same site. The firingtemperature of one of the engines decreased approximately 7F during the period.

 (http://cdn.powermag.com/wp-

content/uploads/2016/09/pwr_090116_fom_fig1.jpg)

1. Data-driven assessments. The firing temperature of a site’s two gas turbines was tracked for a period of time. The decrease in Unit 2’s firing temperature, shownon this graph, presented management with a decision point. Source: MapEx

This small drop in firing temperature degraded power performance by about 3 MW and increased heat rate by about 100 Btu/kWh. On the otherhand, the lower temperatures reduce blade life consumption rate by about 10% according to the Larson-Miller relationship developed by GE.With this information, plant operators can decide to adjust the firing temperature control to recover performance or to operate at the lowerfiring temperature and lengthen maintenance intervals.

Plant operators save time by expending less manual labor in the data exchange process. Rather than dedicate a specific person to data reporting,the control system captures data automatically. Customers are able to respond to requests for data in minutes from any site using the samesystem. Questions about data validity and quality of the results are virtually eliminated due to the use of standard analytics and the removal ofhuman guesswork from the data collection process.

Connected Services Agreements

One key to achieving SPS’s monitoring goals was the use of OSIsoft’s PI System via a connected services agreement. That allows SPS to use the PISystem to remotely collect and manage data on an asset owner’s equipment. With the PI System operating as an open data infrastructure, SPScan use it to collect, archive, and distribute real-time and historical process data in a single comprehensive format. Once the real-time data iscollected and integrated with historical process data, experts at SPS use their experience and advanced skills to analyze the data and transfer itinto actionable intelligence.

Typically, a connected services agreement has two aspects: a technical framework and a business agreement. Under the technical framework,the agreement allows a service provider, such as SPS, to use its expert analytical and management skills to develop new data-driven services orenhance existing offerings. With the business agreement, service providers can work with multiple clients and distribute data to multiplestakeholders. Service providers, such as OEM aftermarket service teams, operations and maintenance service providers, and plant engineeringand design consultants, can use a highly secure network that supports the use of more than 400 standard interfaces to remotely collect datafrom client-based assets.

The service provider uses the PI System to collect, analyze, visualize, and store real-time sensor-based operational data. Usually the system ishoused in a remote management and diagnostic center alongside data center servers, networks, and storage assets, or in the cloud. It functionsas an archive and central source of operating data and OSIsoft’s Asset Framework (Figure 2) is used to support simple, hierarchical access to real-time and contextual data. This capability allows service providers to implement analytics for asset management, troubleshooting, and predictiveanalysis, as well as to set up notifications and alerts.

 (http://cdn.powermag.com/wp-

content/uploads/2016/09/pwr_090116_fom_fig2.jpg)

2. Arranging assets. The PI System’s Asset Framework offers an easy-to-navigate, hierarchical format for finding and sharing data. Courtesy: OSIsoft

Flowserve, a global manufacturer of pumps, valves, and seals, uses a connected service model to monitor customer systems in the field. Thecompany’s IPS wireless system collects temperature, pressure, and vibration data and feeds it through the PI System. Flowserve engineers canthen apply their OEM product knowledge to carefully analyze asset performance to prevent potential equipment failures, boost reliability, andimprove availability, all while managing costs.

Another example of a connected service subscriber is eMotorWerks, a maker of cloud-based, smart grid electric vehicle (EV) charging platforms.Integrated into eMotorWerks’ EV charging platform, a PI System uses connected services to combine sensor-based data from eMotorWerks’network of JuiceBox charging stations with data from electrical utilities and independent system operators (ISOs). JuiceBox users can access anoverview of charging loads and real-time grid conditions used in the JuiceNet load dispatch algorithms to easily determine the status of theircharging stations.

The business side of the connected services agreement offers a number of financial advantages. For example, SPS gains the flexibility to operateon what OSIsoft calls a “pay-as-you-grow” basis. Agreements usually last from two to five years. The monthly cost of the agreement is driven by anumber of factors, including the service provider’s business forecast and technology ramp, as well as each end customer’s asset types and sizes.

That gives the service provider the opportunity to add new services for customers as they are needed rather than incurring high upfront capitalcosts for capabilities customers may not require.

“We are in the software-as-a-service business,” explained Sal DellaVilla, CEO of SPS. “We have a menu of modules. That means customers canselect new offerings as they grow.”

Plant Operator Reaps Benefits

Recently, one of SPS’s customers began utilizing the PI System infrastructure, combined with ORAP data transformation and analytic capabilitiesand MapEx’s thermal performance software, to improve availability, reliability, and thermal performance. The company operates three combinedcycle gas turbine power stations in Texas. Its goal was to maximize power production across the company’s operating fleet while mitigatingtechnical risks.

Prior to implementation of the new system, the process of collecting, analyzing, and reporting data represented virtually a second full-time jobfor operations and maintenance personnel. Each plant used different processes and personnel to perform the workload, and in each plant thejob of gathering and documenting the required information took approximately 40 hours a week.

The new system is highly secure. As shown in Figure 3, data flows directly from the asset owner’s PI System through a secure node as part oftheir infrastructure into PI Cloud Connect. Data then goes through another secure node and into SPS’s PI System. Once at SPS, the data is runthrough customer transformation algorithms and an engineering data validation process. The algorithms process the raw data into informationfor each application the customer has selected.

 (http://cdn.powermag.com/wp-

content/uploads/2016/09/pwr_090116_fom_fig3.jpg)

3. Operational reliability analysis program (ORAP) Asset Insight process. Data flows via secure nodes from the power plant, through OSIsoft’s PI Cloud Connectapplication, to Strategic Power Systems Inc. (SPS), where data validation and transformation algorithms are applied that customers can use in the Life Calculator andother applications. Courtesy: SPS

By combining the real-time data management capability with the benchmarking and analytics capabilities, the client is now able to makeinformed, data-driven decisions that both contribute to the bottom line and provide a distinct advantage in the marketplace. Today all of thepower plants collect data in a standardized, consistent manner. And by automating the process, the new system has dramatically reduced datacollection requirements for plant staff.

myPOWER my dashboard (http://engage.powermag.com/content/home?

mypower)

Read More  (http://www.powermag.com/power-industrys-e-pluribus-unum/?mypower)

The Power Industry's E Pluribus Unum(http://www.powermag.com/power-industrys-e-pluribus-unum/?mypower)As the U.S. enters the final stretch of what seems like an interminablepresidential campaign,…

Read More  (http://www.powermag.com/interest-builds-dong-energys-bioresource-power-technology/?mypower)

Interest Builds for DONG Energy's Bioresource PowerTechnology (http://www.powermag.com/interest-builds-dong-energys-bioresource-power-technology/?mypower)Danish firm DONG Energy has begun building one of the world’s firstbioresource power plants…

Read More  (http://www.powermag.com/an-asian-nuclear-duo-monju-down-bataan-up/?mypower)

An Asian Nuclear Duo: Monju Down, Bataan Up?(http://www.powermag.com/an-asian-nuclear-duo-monju-down-bataan-up/?mypower)With costs for a restart escalating, Japan is considering scrapping its troubledMonju fast breeder…

Read More  (http://www.powermag.com/waste-energy-opportunity-good-waste-waste-time/?mypower)

Waste to Energy: An Opportunity Too Good to Waste, ora Waste of Time? (http://www.powermag.com/waste-energy-opportunity-good-waste-waste-time/?mypower)Inexpensive natural gas, increased renewable energy utilization, and ever-tightening environmental regulations have limited the use…

Get POWER e-letters FREE!

Sign up to receive weekly and monthly e-letterswritten by POWER editors.

Subscribe now(http://www.powermag.com/e-letter-

signup/)

As a result, all stakeholders now have greater confidence in the validity of the data. Moreover, by utilizing ORAP Asset Insight services, powerplant managers can measure operational readiness and thermal performance, perform compliance reporting, reduce costly unplanneddowntime, and maximize parts life and repair capability. ■

—Enrique Herrera is market principal, connected services and new markets with OSIsoft in San Leandro, Calif.

PRINT MODE : ON

POWER DEPARTMENTS

POWER POWER

JOB FEED

Maintenance Planner(Mechanical/Weld) - ComEd, an ExelonCompany - Lusby, MD(http://jobs.powermag.com/jobseeker/job/29984447/)

Maintenance Planner - ExelonIndustrial Services - ComEd, an ExelonCompany - Orchard Beach, MD(http://jobs.powermag.com/jobseeker/job/29984444/)

Regional Work Coordinator - ComEd, anExelon Company - WHARTON, TX(http://jobs.powermag.com/jobseeker/job/29984439/)

Post a Job(http://jobs.powermag.com/c/profile/index.cfm?site_id=2669&referrer=2669)Post a Resume(http://jobs.powermag.com/r/jobs/post/post.cfm?site_id=2669)

More Jobs(http://jobs.powermag.com/jobseeker/search/results/)

Search Jobs

Most Read () Most Commented ()

Most Shared ()

Most Read

Massive Fire Forces DTE Energy’s St. ClairPower Plant Offline(http://www.powermag.com/massive-fire-forces-dte-energys-st-clair-power-plant-offline/)Construction Halted on Belarus NuclearPlant After Workers Drop Reactor Vessel(http://www.powermag.com/construction-halted-on-belarus-nuclear-plant-after-workers-drop-reactor-vessel/)Reports: Fukushima Ice Wall Is ShowingLittle Success at Preventing GroundwaterInflows(http://www.powermag.com/reports-fukushima-ice-wall-is-showing-little-

Tweets by @POWERmagazine(https://twitter.com/POWERmagazine) 

success-at-preventing-groundwater-inflows/)Despite Policy Shifts, China Faces HugeCoal-Fired Overcapacity(http://www.powermag.com/despite-policy-shifts-china-faces-huge-coal-fired-overcapacity/)Explosion at Chinese Coal Power PlantReportedly Kills 21(http://www.powermag.com/explosion-at-chinese-coal-power-plant-reportedly-kills-21/)

VIDEOS & INFOGRAPHICS

(http://cdn.powermag.com/wp-content/uploads/2016/05/Stock_CA02-Vogtle_Georgia-Power.jpg)

The last of six gigantic modules in the nuclearisland for Unit 3 at the Vogtle AP1000 reactorsunder construction near Augusta, Ga., have beenplaced. The CA02 and CA03 modules, weighing

September 1, 2016

U.S. nuclear outages this summer werehigher than in summer 2015 ›

Source: EIA, Status of Nuclear Outages

INDUSTRY NEWS

52 tons and 237 tons respectively, are criticalcomponents and part of the In-ContainmentRefueling Water Storage Tank, Georgia Powersaid on May 31. Click here for more(http://www.powermag.com/?p=90137).

Visit our video archive(/power-video-archive/)

Calpine to sell power plant for more than$395M(http://www.bizjournals.com/houston/news/2016/09/01/calpine-to-sell-power-plant-for-more-than-395m.html)

•

Akron METRO opens public compressednatural gas station(http://www.cleveland.com/akron/index.ssf/2016/09/post_10.html)

•

G20: China expected to press Theresa Mayon Hinkley nuclear plant(https://www.theguardian.com/uk-news/2016/sep/01/g20-china-expected-press-theresa-may-hinkley-nuclear-plant)

•

Pakistan Will Add 1 GW Of Wind EnergyCapacity By 2018(https://cleantechnica.com/2016/09/01/pakistan-will-add-1-gw-wind-energy-capacity-2018/)

•

IEEE Green Tech Consensus Building - SmartGrid, Energy Efficiency and CommunicationStandards Meeting Renewable Energy Goals(http://www.renewableenergyworld.com/articles/2016/09/ieee-green-tech-consensus-building-smart-grid-energy-efficiency-and-communication-standards-meeting-renewable-energy-goals.html)

•

INDUSTRY PRESS

(http://www.powermag.com/press-releases/siemens-to-provide-long-term-service-for-eight-gas-turbines-at-four-power-plants-in-mexico/)

(http://www.powermag.com/press-releases/pge-calls-for-proposals-from-local-california-renewable-energy-developers-for-new-program/)

Siemens to provide long-termservice for eight gas turbinesat four power plants in Mexico(http://www.powermag.com/press-releases/siemens-to-provide-long-term-service-for-eight-gas-turbines-at-four-power-plants-in-mexico/)  • Service and maintenance for six SGT6-8000H and two SGT6-5000F gas turbinesincluded in…

(http://www.powermag.com/press-releases/ge-joins-with-the-mit-energy-initiative-to-develop-advanced-technology-solutions-for-transforming-global-energy-systems/)

(http://www.powermag.com/press-releases/wartsila-to-supply-100-mw-power-plant-to-argentina/)

(http://www.powermag.com/press-releases/sc-electric-company-completes-acquisition-of-intelligent-power-energy-research-corporation-iperc/)

© 2016 Access Intelligence, LLC – All Rights Reserved.

UPCOMING EVENTS

45th Turbomachinery & 32nd PumpSymposia, 09/12 - 09/15(http://tps.tamu.edu)EUCG Fall Conference & Workshop, 09/18 -09/21(https://www.eucg.org/events/future.cfm)3rd SCADA & Cyber Security for Power andUtilities Industry 2016, 09/28 - 09/30(http://www.prosperoevents.com/upcoming-events/item/259-3rd-scada-cyber-security-for-power-and-utilities-industry-2016)Energy Storage North America, 10/04 - 10/06(http://www.esnaexpo.com/)ELECTRIC POWER, PRESENTED BY POWERMAGAZINE – 19TH ANNUAL, 04/10 - 04/13(http://www.electricpowerexpo.com)

Follow Us:  About (http://www.powermag.com/about-us)   Contact (http://www.powermag.com/contact-us)Subscribe (http://www.powermag.com/subscribe-to-power-print-e-newsletters-and-job-alerts/)Advertise (http://www.powermag.com/mediakit/)

Contribute (http://cdn.powermag.com/wp-content/uploads/2014/05/1_ContributorGuidelines_2014.pdf?_ga=1.248967175.1450376133.1440038585)More   ()